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重庆大学学报 2022年第9期45卷 39-50页

作者：何凯李洪丞曹华军陈二恒黄弟胜重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065

机床的设备综合效率是衡量机床运行状况的关键指标,受到制造企业的普遍关注,但传统的识别方法在获取时间稼动率、性能稼动率和产品合格率指标时存在难度大、成本高、普适性差的问题。为此,提出了一种基于功率信息的设备综合效率智能识... 详细信息

机床的设备综合效率是衡量机床运行状况的关键指标,受到制造企业的普遍关注,但传统的识别方法在获取时间稼动率、性能稼动率和产品合格率指标时存在难度大、成本高、普适性差的问题。为此,提出了一种基于功率信息的设备综合效率智能识别方法,获取机床功率信息时频域特征,构建采样周期特征向量,并采用主成分分析法构建状态匹配库,结合最近邻算法识别运行状态,量化运行状态持续时间,计算时间稼动率;同时借助滑动移窗构建加工周期特征向量,采用距离匹配获取实际加工件数,结合MES系统计算性能稼动率与产品合格率。最后,以铣削加工为例,其设备综合效率理论值与实际值相对误差为4.99%,验证了该方法的可行性与实用性。

关键词：机床设备综合效率功率信息状态识别

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基于功率信息的机床设备综合效能智能识别方法及监测系统

基于功率信息的机床设备综合效能智能识别方法及监测系统

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作者：何凯重庆大学

学位级别：硕士

在全球资源消耗、环境污染的背景下,在碳中和、碳达峰的要求下,推动机械制造领域的节能减排,提高其资源利用率,是实现制造业可持续发展的必由之路。同时,“中国制造2025”明确要求“全面推行绿色制造”,实施“绿色制造工程”,到2025年... 详细信息

在全球资源消耗、环境污染的背景下,在碳中和、碳达峰的要求下,推动机械制造领域的节能减排,提高其资源利用率,是实现制造业可持续发展的必由之路。同时,“中国制造2025”明确要求“全面推行绿色制造”,实施“绿色制造工程”,到2025年基本建立绿色制造体系。机床作为工作母机,其量大面广,是制造业广泛使用的基础设备,但存在能耗高、设备综合效能低等问题。为实现机床生产制造过程中高能效、低成本、低排放及绿色化的目标,需要对机床加工过程中的生产消耗进行研究,而目前针对机床运行状态、设备综合效能的研究,其数据采集多基于控制系统PLC数据,在获取设备综合效能关键参数时存在难度大、成本高、普适性差等问题。针对上述问题,本文依托重庆市技术创新与应用示范项目,开展基于功率信息的机床设备综合效能智能识别方法研究及监测系统开发,为机床设备综合效能的监测提供了理论方法与技术支撑。首先,为实现对机床设备综合效能的计算,建立了典型加工中心制造过程的功率曲线特征模型,分析了其主要的运行状态(停机、待机、空载、加工)及对应的能耗特点。同时,针对机床功率信息采集过程中存在的尖峰毛刺噪声或白噪声,对比了典型的信号去噪算法,采用小波阈值去噪对功率信息进行了预处理。在此基础上,采用时频域特征提取方法提取了13类可表征机床运行状态的特征值,并构建了特征向量,为设备综合效能智能识别方法提供了理论基础。其次,为计算设备综合效能关键参数,基于主成分分析与k-近邻算法,提出设备综合效能智能识别方法。该方法利用主成分分析与训练数据构建了机床运行状态匹配库及加工周期向量匹配库。采用k-近邻算法对测试数据处理,实现由机床功率信息到设备综合效能关键参数(实际运行时间、加工件数信息)的转化。并基于此实现对设备综合效能指标(时间稼动率、性能稼动率、产品合格率)的计算。最后,开发了基于功率信息的机床设备综合效能的监测系统,该系统包含数据采集层、数据传输层、数据存储与处理层、应用层,其功率信息采集具有低成本、通用性强、扩展性好的特点,同时该系统可对采集的功率信息进行存储并集成设备综合效能智能识别方法。并以BVH800立式加工中心为例,对该设备综合效能智能识别方法及系统的可行性与可靠性进行了验证。

关键词：机床功率信息设备综合效能智能识别监测系统

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基于功率信息的冶炼厂在线加工零件自动识别与监控方法

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中国金属通报 2018年第9期 221-221,223页

作者：李响于鑫辽宁科技学院辽宁本溪117004 本钢集团有限公司辽宁本溪117004

基于功率信息的冶炼厂在线加工零件自动识别与监控方法是当前冶炼厂进行在线零件加工的一项十分重要的课题,虽然现在科学技术已经获得了飞速的发展,但存在算法在具体落实方面研究不足等问题。以基于功率信息的冶炼厂在线加工零件自动识... 详细信息

基于功率信息的冶炼厂在线加工零件自动识别与监控方法是当前冶炼厂进行在线零件加工的一项十分重要的课题,虽然现在科学技术已经获得了飞速的发展,但存在算法在具体落实方面研究不足等问题。以基于功率信息的冶炼厂在线加工零件自动识别与监控方法算法设计为前提,论证了相应的实验论证分析。通过相关方法论证得出,基于功率信息的冶炼厂在线加工零件自动识别与监控方法研究具有十分重要的现实意义。

关键词：功率信息冶炼厂在线加工零件自动识别监控方法

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基于多传感器的医疗设备开关电源功率信息采集方法

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电力系统装备 2024年第4期 8-10页

作者：曾涛桂林优利特医疗电子有限公司广西桂林541004

在对医疗设备开关电源功率信息采集时,针对现有采集方法存在采集误差大、无法满足设备信息采集精度的问题,结合多传感器技术,开展对医疗设备开关电源功率信息采集方法的设计研究。通过多传感器的应用,实现对医疗设备开关电源功率采样信... 详细信息

在对医疗设备开关电源功率信息采集时,针对现有采集方法存在采集误差大、无法满足设备信息采集精度的问题,结合多传感器技术,开展对医疗设备开关电源功率信息采集方法的设计研究。通过多传感器的应用,实现对医疗设备开关电源功率采样信号的处理。在此基础上,通过计划跟踪控制与最大功率控制,实现功率信息采集。根据医疗设备管控需要,设计数据库结构,并实现对采集信息的存储。通过对比实验,证明了新的采集方法具备更高的采集精度。

关键词：多传感器开关功率信息电源医疗设备

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分布式微电网协调控制策略研究

分布式微电网协调控制策略研究

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作者：李京涛西安工业大学

学位级别：硕士

传统电力设备过度消耗化石能源造成的环境污染问题,影响着人类的可持续发展。微电网作为分布式电源大规模并网问题的有效解决方法,充分发挥了可再生能源的环保及经济价值。分布式微电网的协调控制策略是实现微网安全、经济、可靠、环保... 详细信息

传统电力设备过度消耗化石能源造成的环境污染问题,影响着人类的可持续发展。微电网作为分布式电源大规模并网问题的有效解决方法,充分发挥了可再生能源的环保及经济价值。分布式微电网的协调控制策略是实现微网安全、经济、可靠、环保运行的有效途径,本文通过对分布式微电网网架结构、控制模式、分布式电源及其接口变流器的分析,制定了分布式微电网的本地协调控制策略以及上层协调控制策略。首先对分布式微电网整体架构进行了分析。根据微电网的设计原则,建立了微电网的整体架构。通过对主从、对等、分层控制模式的分析,得出了一种弱通信联系的两层控制结构,实现对微网内各分布式电源及变流器的协调控制。其次,论述了光伏电池、永磁同步风力发电机、蓄电池、柴油发电机以及各模块接口变流器的工作原理和特性。建立了分布式微电网内各模块的仿真模型。进而对分布式微电网本地协调控制策略进行了详细的研究,包括分布式电源自身工作模式的切换及双向AC/DC变流器控制策略的研究。设计了光伏最大功率点跟踪控制、限功率控制,蓄电池充放电控制、待机保护控制以及负荷自动投切控制。分析了双向AC/DC变流器的数学模型和运行模式,通过对比逆变器的三种控制策略,给出了双向AC/DC变流器在并网及孤岛模式下的控制策略。最后,通过分布式微电网并网及孤岛模式的功率流向分析,将分布式微电网的并网运行等效为直流微电网的并网运行,分布式微电网的孤岛运行等效为小型的发配电系统。在两种等效电网中,以分布式微电网内功率信息和蓄电池荷电状态为判定条件,将系统运行状态划分为不同的工作模式,各工作模式下系统内各模块的工作状态不同,通过设置各模块的工作阈值,使系统内各模块在不同工作模式之间平滑切换,实现分布式微电网并网及孤岛模式下的协调控制。在MATLAB/Simulink中建立了分布式微电网整机仿真模型,对上述协调控制策略进行了仿真验证。

关键词：分布式电源分布式微电网协调控制双向AC/DC变流器功率信息

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